Sistema de tomografía de coherencia óptica para cirugía oftálmica.

Procedimiento para la formación de imágenes de un ojo, que comprende las etapas siguientes:

posicionar

(110) el ojo con respecto a un sistema de formación de imágenes de tomografía de coherencia óptica de dominio espectral (SD-OCT), presentando el ojo unas primera y segunda estructuras; y

formar imágenes del ojo (120) con el sistema de formación de imágenes SD-OCT,

ajustando una profundidad de referencia (203) del sistema de formación de imágenes SD-OCT para generar las imágenes directa (211, 213) y especular (214, 212) de las primera y segunda estructuras de ojo a unas correspondientes profundidades de imagen (202) de modo que las imágenes directa y especular de las primera y segunda estructuras de ojo puedan distinguirse entre sí;

seleccionando (130) una de entre una imagen directa (211) o una imagen especular (214) de la primera estructura de ojo y generando una primera parte de imagen, correspondiente a la imagen seleccionada de la primera estructura de ojo;

seleccionando (140) una de entre una imagen directa (213) o una imagen especular (212) de la segunda estructura de ojo y generando una segunda parte de imagen, correspondiente a la imagen seleccionada de la segunda estructura de ojo; y

suprimiendo (150) las imágenes no seleccionadas de las primera y segunda estructuras mediante por lo menos uno de entre

impedir la presentación visual de imágenes no seleccionadas generadas; y

generar las imágenes no seleccionadas sin presentar visualmente las imágenes no seleccionadas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2011/025332.

Solicitante: Alcon LenSx, Inc. .

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 33 Journey, Suite 175 Aliso Viejo, CA 92656 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: RAKSI,FERENC, GOLDSHLEGER,ILYA, HOLLAND,GUY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de los materiales por... > G01N21/17 (Sistemas en los que la luz incidente es modificada con arreglo a las propiedades del material examinado (en los que el material examinado es ópticamente excitado para producir un cambio de la longitud de onda de la luz incidente G01N 21/63))
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de... > Aparatos para el examen óptico o clínico de los... > A61B3/10 (del tipo de medida objetiva, es decir instrumentos para el examen de los ojos con independencia de las percepciones o reacciones del paciente)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE LA LONGITUD, ESPESOR O DIMENSIONES LINEALES... > Instrumentos según se especifica en los subgrupos... > G01B9/02 (Interferómetros)

PDF original: ES-2545894_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sistema de tomografía de coherencia óptica para cirugía oftálmica.

Campo técnico

Este documento de patente se refiere a técnicas y sistemas de formación de imágenes, incluyendo sistemas de formación de imágenes de tomografía de coherencia óptica para cirugía oftálmica.

Antecedentes El ojo puede desarrollar numerosos problemas, especialmente para una persona de edad avanzada, y tales problemas pueden disminuir la eficacia o precisión de su visión. La medicina oftálmica aspira a mejorar las funciones deterioradas del ojo. Una de las enfermedades oculares graves es el desarrollo de una catarata que puede provocar opacificación del cristalino y pérdida de la transparencia del cristalino y conducir a pérdida de visión. Una meta principal de la cirugía de cataratas es reemplazar el cristalino natural disfuncional por una lente artificial, restaurando la visión del ojo. Los documentos representativos que describen el estado de la técnica incluyen: Jun Zhang et al. "Removal of a mirror image and enhancement of the signal-to-noise ratio in Fourier-domain optical coherence tomography using an electro-optic phase modulator", Optics Letters, vol. 30, n.º 2, 15 de enero de 2005, página 147, XP055071311; Anjul M. Davis et al. "Heterodyne swept-source optical coherence tomography for complete complex conjugate ambiguity removal", Journal of Biomedical Optics, vol. 10, n.º 6, 1 de enero de 2005, página 064005, XP055071334; y solicitud de patente US n.º 2006/290939 A1.

Sumario La presente invención proporciona un procedimiento y un sistema para la formación de imágenes de un ojo, según las reivindicaciones que siguen. Las técnicas y los sistemas de formación de imágenes ópticas descritos en este documento proporcionan una formación de imágenes ópticas de alta fidelidad basándose en formación de imágenes de tomografía de coherencia óptica y pueden utilizarse para, entre otras aplicaciones, la formación de imágenes ópticas en cirugía oftálmica y cirugía guiada por formación de imágenes.

Por ejemplo, un procedimiento para la formación de imágenes de un ojo puede incluir las etapas siguientes: posicionar el ojo con respecto a una formación de imágenes de tomografía de coherencia óptica de dominio espectral (SD-OCT) de imágenes seleccionadas sin presentar visualmente las imágenes no seleccionadas, o realizar una etapa computacional para impedir la generación de las imágenes no seleccionadas.

En algunas implementaciones, la generación de las partes de imagen primera y segunda incluye realizar una transformación en una de las partes de imagen primera y segunda para generar una imagen biológicamente representativa de las estructuras primera y segunda, cuando por lo menos una de las partes de imagen primera y segunda es una imagen especular.

La etapa de formación de imágenes del ojo incluye ajustar una profundidad de referencia del sistema de formación de imágenes SD-OCT para generar las imágenes directas y especulares de las estructuras de ojo primera y segunda a correspondientes profundidades de imagen de modo que las imágenes directas y especulares de las estructuras de ojo primera y segunda pueden distinguirse entre sí.

En algunas implementaciones, la etapa de distinguir las imágenes directas y especulares de las estructuras de ojo primera y segunda incluye por lo menos uno de: reconocer una separación espacial de las imágenes, aplicar un enfoque de reconocimiento de patrones, distinguir una señal característica de las imágenes, utilizar conocimiento preexistente sobre el ojo o utilizar conocimiento sobre el ojo basándose en un diagnóstico.

En algunas implementaciones, las etapas de ajustar la profundidad de referencia y distinguir las imágenes directas y especulares de las estructuras de ojo primera y segunda se realizan de manera iterativa.

En algunas implementaciones, la primera estructura es una capa de cápsula anterior del cristalino del ojo y la segunda estructura es una capa de cápsula posterior del cristalino del ojo.

En algunas implementaciones, la etapa de formación de imágenes del ojo incluye ajustar la profundidad de referencia del sistema de formación de imágenes SD-OCT de modo que una secuencia de profundidades de la primera parte de imagen, la segunda parte de imagen y una imagen de córnea es una de: imagen directa de la córnea -imagen directa de la capa de cápsula anterior -imagen especular de la capa de cápsula posterior; imagen directa de la córnea -imagen especular de la capa de cápsula posterior -imagen directa de la capa de cápsula anterior; e imagen especular de la capa de cápsula posterior -imagen directa de la córnea -imagen directa de la capa de cápsula anterior.

En algunas implementaciones, la etapa de formación de imágenes del ojo incluye ajustar la profundidad de

referencia del sistema de formación de imágenes SD-OCT de modo que una secuencia de profundidades de la primera parte de imagen, la segunda parte de imagen y una imagen de córnea es una de: imagen especular de la córnea -imagen especular de la capa de cápsula anterior -imagen directa de la capa de cápsula posterior; imagen especular de la córnea -imagen directa de la capa de cápsula posterior -imagen especular de la capa de cápsula anterior; e imagen directa de la capa de cápsula posterior -imagen especular de la córnea -imagen especular de la capa de cápsula anterior.

En algunas implementaciones, la etapa de ajustar la profundidad de referencia incluye ajustar una posición de un espejo de referencia del sistema de formación de imágenes SD-OCT; y acordar un elemento de retardo del sistema de formación de imágenes SD-OCT.

En algunas implementaciones, la etapa de formación de imágenes del ojo incluye una formación de imágenes homodina.

En algunas implementaciones, la etapa de formación de imágenes del ojo incluye ajustar un rango de formación de imágenes alrededor de la profundidad de referencia para dar como resultado que las estructuras primera y segunda estén ubicadas dentro del rango de formación de imágenes.

En algunas implementaciones, la etapa de ajustar el rango de formación de imágenes incluye ajustar por lo menos uno de una longitud de onda central y una resolución de longitud de onda del sistema de formación de imágenes SD-OCT.

En algunas implementaciones, la etapa de ajuste incluye ajustar el rango de formación de imágenes para que esté dentro del intervalo de 0-15 mm.

En algunas implementaciones, la etapa de ajuste incluye ajustar el rango de formación de imágenes para que esté en el intervalo de 5-15 mm.

En algunas implementaciones, la etapa de formación de imágenes del ojo incluye ajustar un rango de Rayleigh alrededor de una profundidad de enfoque para dar como resultado que el rango de formación de imágenes sea inferior a 4 veces el rango de Rayleigh.

En algunas implementaciones, la etapa de ajustar la profundidad de referencia incluye ajustar la profundidad de referencia para que esté dentro del intervalo de 2-15 mm.

En algunas implementaciones, la etapa de posicionar el ojo incluye por lo menos uno de acoplar el ojo a una interfaz del sistema de formación de imágenes SD-OCT, inmovilizar el ojo o minimizar un rango de movimiento del ojo con respecto al sistema de formación de imágenes SD-OCT.

En algunas implementaciones, el sistema de formación de imágenes SD-OCT es uno de un sistema de formación de imágenes OCT basado en espectrómetro (SB-OCT) y un sistema de formación de imágenes OCT con fuente de barrido (SS-OCT) .

En algunas implementaciones, la formación de imágenes del ojo incluye por lo menos uno de crear una exploración z sencilla, crear una exploración z plana, crear una exploración... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la formación de imágenes de un ojo, que comprende las etapas siguientes:

posicionar (110) el ojo con respecto a un sistema de formación de imágenes de tomografía de coherencia óptica de dominio espectral (SD-OCT) , presentando el ojo unas primera y segunda estructuras; y formar imágenes del ojo (120) con el sistema de formación de imágenes SD-OCT, ajustando una profundidad de referencia (203) del sistema de formación de imágenes SD-OCT para generar las imágenes directa (211, 213) y especular (214, 212) de las primera y segunda estructuras de ojo a unas correspondientes profundidades de imagen (202) de modo que las imágenes directa y especular de las primera y segunda estructuras de ojo puedan distinguirse entre sí;

seleccionando (130) una de entre una imagen directa (211) o una imagen especular (214) de la primera estructura de ojo y generando una primera parte de imagen, correspondiente a la imagen seleccionada de la primera estructura de ojo;

seleccionando (140) una de entre una imagen directa (213) o una imagen especular (212) de la segunda estructura de ojo y generando una segunda parte de imagen, correspondiente a la imagen seleccionada de la segunda estructura de ojo; y suprimiendo (150) las imágenes no seleccionadas de las primera y segunda estructuras mediante por lo menos uno de entre impedir la presentación visual de imágenes no seleccionadas generadas; y generar las imágenes no seleccionadas sin presentar visualmente las imágenes no seleccionadas.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de distinguir las imágenes directa y especular de la primera y segunda estructuras de ojo comprende por lo menos uno de entre: reconocer una separación espacial de las imágenes; 35 aplicar un enfoque de reconocimiento de patrones; distinguir una señal característica de las imágenes; utilizar un conocimiento preexistente sobre el ojo; o utilizar un conocimiento sobre el ojo basándose en un diagnóstico, o una combinación de las etapas enumeradas.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que las etapas destinadas a ajustar la profundidad de referencia

(203) y a distinguir las imágenes directa (211, 213) y especular (214, 212) de las primera y segunda estructuras de ojo se realizan de manera iterativa.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que: la primera estructura es una capa de cápsula anterior del cristalino del ojo; y la segunda estructura es una capa de cápsula posterior del cristalino del ojo.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, comprendiendo la etapa de formación de imágenes del ojo (120) :

ajustar la profundidad de referencia del sistema de formación de imágenes SD-OCT de modo que una secuencia de profundidades de la primera parte de imagen, la segunda parte de imagen y una imagen de córnea es una de entre:

una imagen directa de la córnea (201) -imagen directa de la capa de cápsula anterior (211) -imagen especular de la capa de cápsula posterior (212) ;

una imagen directa de la córnea (201) -imagen especular de la capa de cápsula posterior (212) -imagen 65 directa de la capa de cápsula anterior (211) ; o

una imagen especular de la capa de cápsula posterior (212) -imagen directa de la córnea (201) -imagen directa de la capa de cápsula anterior (211) .

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa destinada a ajustar la profundidad de referencia (203) 5 comprende uno de entre:

ajustar una posición de un espejo de referencia del sistema de formación de imágenes SD-OCT; o acordar un elemento de retardo del sistema de formación de imágenes SD-OCT, o una combinación de las etapas enumeradas.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de formación de imágenes del ojo (120) comprende:

ajustar un rango de formación de imágenes alrededor de la profundidad de referencia para dar como resultado 15 que las primera y segunda estructuras estén situadas dentro del rango de formación de imágenes.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que la etapa de ajuste comprende: ajustar el rango de formación de imágenes para que esté dentro del intervalo comprendido entre 0 y 15 mm.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de posicionar el ojo (110) comprende por lo menos uno de entre:

acoplar el ojo a una interfaz del sistema de formación de imágenes SD-OCT; 25 inmovilizar el ojo; o minimizar un rango de movimiento del ojo con respecto al sistema de formación de imágenes SD-OCT, o una combinación de las etapas enumeradas.

10. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que:

el sistema de formación de imágenes SD-OCT es uno de entre un sistema de formación de imágenes OCT basado en espectrómetro (SB-OCT) y un sistema de formación de imágenes OCT con fuente de barrido (SS-OCT) .

11. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la formación de imágenes del ojo (120) comprende por lo menos una de entre: crear una exploración z sencilla; crear una exploración z plana; 45 crear una exploración z a lo largo de una línea de exploración; o crear una exploración z en un patrón de cuadrícula, o una combinación de las etapas enumeradas.

12. Sistema de formación de imágenes para la formación de imágenes de un ojo, que comprende:

un sistema de formación de imágenes de tomografía de coherencia óptica de dominio espectral (SD-OCT) que 55 está adaptado para posicionar (110) el ojo con respecto al sistema de formación de imágenes SD-OCT, presentando el ojo unas primera y segunda estructuras;

ajustar una profundidad de referencia (203) del sistema de formación de imágenes SD-OCT para generar unas imágenes directa (211, 213) y especular (214, 212) de las primera y segunda estructuras de ojo a unas correspondientes profundidades de imagen (202) de modo que las imágenes directa y especular de las primera y segunda estructuras de ojo puedan distinguirse entre sí;

generar (120) una primera parte de imagen, seleccionada (130) de entre una imagen directa (211) y una imagen especular (214) de la primera estructura;

generar (120) una segunda parte de imagen, seleccionada (140) de entre una imagen directa (213) y una imagen especular (212) de la segunda estructura; y suprimir (150) imágenes no seleccionadas de las primera y segunda estructuras; en el que la etapa de suprimir las imágenes no seleccionadas comprende por lo menos uno de entre impedir la presentación visual de imágenes no seleccionadas generadas; generar las imágenes no seleccionadas sin presentar visualmente las imágenes no seleccionadas; o realizar una etapa computacional para impedir la generación de las imágenes no seleccionadas, o una combinación de las etapas enumeradas.

13. Sistema de formación de imágenes según la reivindicación 12, comprendiendo el sistema de formación de imágenes SD-OCT:

una fuente de luz de formación de imágenes (310) adaptada para emitir una luz de formación de imágenes; uno o más divisores de haz (330) adaptados para dividir la luz de formación de imágenes en un haz de formación de imágenes (361) y un haz de referencia (362) ; y unificar una parte de luz de formación de imágenes devuelta y una parte de luz de referencia devuelta en una luz de interferencia; un dispositivo de referencia (340) , adaptado para devolver la parte de luz de referencia, con una diferencia de tiempo proporcional a una distancia de referencia; y un analizador de interferencia (350) , que está adaptado para recibir la luz de interferencia (357) ; y generar una imagen SD-OCT del ojo (359) .

14. Sistema de formación de imágenes según la reivindicación 13, en el que: la SD-OCT es una de entre una OCT basada en espectrómetro (SB-OCT) o una OCT con fuente de barrido (SS-OCT) .

15. Sistema de formación de imágenes según la reivindicación 13, en el que: la primera estructura es una capa de cápsula anterior del cristalino del ojo; la segunda estructura es una capa de cápsula posterior del cristalino del ojo; la distancia de referencia es ajustable para establecer la profundidad de referencia (203) de modo que una

secuencia de profundidades de la primera parte de imagen, la segunda parte de imagen y una imagen de una córnea es una de entre una imagen especular de la capa de cápsula posterior (212) -imagen directa de la capa de cápsula anterior (211) -imagen directa de una córnea (201) ;

una imagen directa de la capa de cápsula anterior (211) -imagen especular de la capa de cápsula posterior (212)

- imagen directa de la córnea (201) ; o una imagen directa de la capa de cápsula anterior (211) -imagen directa de la córnea (201) -imagen especular de la capa de cápsula posterior (212) .

16. Sistema de formación de imágenes según la reivindicación 13, en el que: la primera estructura es una capa de cápsula anterior del cristalino del ojo;

la segunda estructura es una capa de cápsula posterior del cristalino del ojo;

la distancia de referencia es ajustable para establecer la profundidad de referencia (203) de modo que una secuencia de profundidades de la primera parte de imagen, la segunda parte de imagen y una imagen de una 5 córnea es una de entre una imagen directa de la capa de cápsula posterior (213) -imagen especular de la capa de cápsula anterior (214) -imagen especular de una córnea;

una imagen especular de la capa de cápsula anterior (214) -imagen directa de la capa de cápsula posterior (213) -imagen especular de la córnea; o una imagen especular de la capa de cápsula anterior (214) -imagen especular de la córnea -imagen directa de la capa de cápsula posterior (213) . 15

17. Sistema de formación de imágenes según la reivindicación 12, en el que:

la distancia de referencia es ajustable para controlar la profundidad de referencia (203) para que esté dentro del intervalo comprendido entre 2 y 15 mm.